(3)喷水推进核心技术和基础研究不足 虽然流体机械三原设计理论是研究喷水推进器时的一个重要理论,但是并没有得到很好的应用。而且在设计喷水推
(3)喷水推进核心技术和基础研究不足
虽然流体机械三原设计理论是研究喷水推进器时的一个重要理论,但是并没有得到很好的应用。而且在设计喷水推进器时没有足够的设计经验,使得设计出的喷水推进器存在一些不足。
国内现有的喷水推进试验装置通常情况下只能进行喷水推进泵的部件试验和产品出厂检验,所以在性能上更加接近于水泵试验台。除此之外,研究推进器和船体之间的作用也是必不可少的一项工作。虽然我国的一些设备较好的大学和研究所等机构的条件比较完善,拥有与这方面相关的一些设备,但设备中的大部分都是进行究螺旋桨方面的研究,而不是用于喷水推进方面的研究。到现在为止,广州船舶与海洋工程设计研究院、中国船舶与海洋工程设计研究院、中国舰船研究设计中心、海军工程大学、哈尔滨工程大学、武汉理工大学等工科性学院都对喷水推进技术作出了重大贡献,但是因技术水平的限制,上述大学与研究院等机构在此类问题的研究上,最大的关注点还是在船体开发上。
1.7 课题的理论、现实意义
船舶运营首先要考虑其经济性,船舶推进装置对其经济型又有着举足轻重的影响。船舶推进系统在选择时考虑的因素有很多,空间要求、投资费用、以及推进效率和船舶营运期间推进系统的有效利用率等。为了不破坏环境,还应该考虑主、辅机排气以及各种废料所造成的污染。在设计船舶推进装置时,发动机、推进装置和船舶水动力特性之间的相互作用也是一个应该予以考虑的因素。只有进行只有全面分析并不断进行优化,才能设计出合理高效的船舶推进系统。
低能耗、高适用性、高操作性、高稳定性、高适航、高航速是一个合格的现代船舶必须要具备的特点,当前,一些民营企业正与一些大学和研究所进行合作,双方共同研发民用喷水推进器,一起开拓我国的喷水推进器市场[15][16]。喷水推进器的动力来源是喷射水流的反作用力,因此其进水流道的设计至关重要,其设计是否合理不但将会影响进水流道内的流动损失,而且还影响船底水流进入喷水推进泵的通畅程度和出流的质量。其中前者会进一步地影响喷水推进系统对来流动能的利用以及推进系统的推进效率,后者会进一步地影响喷水推进泵的抗空化能力以及振动与噪声性能[17][18][19]。努力研究与开发喷水推进技术将给船舶行业带来巨大的变革与发展动力,从古至今依然存在的航运业将变得更加繁荣。
1.8 研究方法、步骤以及措施
本课题主要是根据所给的喷水推进器进水流道的三维图与喷水推进器进水流道的工作参数来研究进速比对穿浪艇喷水推进器进水流道的影响。通过给定的转速与进水流道的出口直径,然后改变进速的大小,从而达到改变进速比的目的,并在此基础上研究当进速比逐渐增大时,进水流道的一些数值会产生怎样的变化。本课题利用GAMBIT软件进行建模、划分网格,定义进口、出口以及壁面等工作,并借助FLUENT软件建立了数值计算模型,然后进行后续的处理与观察分析,初步研究分析当进速比逐渐增大时,对喷水推进器的进水流道将会产生的一些影响,并得出一些初步的结论。
1.9 本章小结
本章主要介绍了我国喷水推进技术的发展历程和一些理论知识,和我国在喷水推进器研发过程中尚存在的一些问题,以及我国喷水推进与国外一些国家存在的差距,并阐述课题的意义与研究方法。